水泥生產(chǎn)基本知識

水泥生產(chǎn)基本知識湖南蓮花水泥2012年2月8日目錄執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)水泥的定義水泥的分類與代號水泥的組成水泥的技術(shù)要求水泥的化學(xué)技術(shù)指標(biāo)水泥的物理性能指標(biāo)水泥的性能及適用范圍產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T21372-2008硅酸鹽水泥熟料GB/T175－2007通用硅酸鹽水泥

水泥的定義水泥：凡細(xì)磨成粉末狀，加入適量水后，可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中繼續(xù)硬化，并能將砂、石等材料膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料。硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料，0-5%的石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。通用硅酸鹽水泥：以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏、及規(guī)定的混合材制成的水硬性膠凝材料。水泥的分類與代號按照水泥的用途及性能分：通用水泥、專用水泥、特性水泥通用硅酸鹽水泥指一般土木建筑工程中采用的水泥。按混合材的品種和摻量分為硅酸鹽水泥（P.I、P.II)、普通硅酸鹽水泥(P.O)、礦渣硅酸鹽水泥(P.S)、火山灰硅酸鹽水泥(p.p)、粉煤灰硅酸鹽水泥(P.F)和復(fù)合硅酸鹽水泥(P.C)。專用水泥指專門用途的水泥。如油井水泥、道路水泥等。特性水泥指某種性能比較突出的水泥。如快硬硅酸鹽水泥、自應(yīng)力鋁酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥等水泥的命名水泥命名時按照不同類別分別以水泥的主要水硬性礦物、混合材、用途和主要特性來命名，當(dāng)名稱過長時允許有簡稱。通用水泥以水泥的主要水硬性礦物冠以混合材名稱或其他適當(dāng)名稱來命名；專用水泥按照其專門用途命名；特性水泥以水泥的主要特性命名。水泥的組成硅酸鹽水泥熟料：以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鹽為主要成分的燒結(jié)物，簡稱熟料。熟料是各種硅酸鹽水泥的主要組成材料，其質(zhì)量的好壞直接影響到水泥產(chǎn)品的性能與質(zhì)量優(yōu)劣?；旌喜牧希菏侵冈诜勰ニ鄷r與熟料、石膏一起加入磨內(nèi)用以改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號，提高水泥產(chǎn)量的礦物質(zhì)材料，如：錳渣、石灰石、沸石等石膏：是用作調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的組分?？捎锰烊皇嘁部梢杂霉I(yè)副產(chǎn)石膏助磨劑水泥技術(shù)要求技術(shù)要求即品質(zhì)指標(biāo)，是衡量水泥品質(zhì)及保證水泥質(zhì)量的重要依據(jù)。水泥質(zhì)量可以通過化學(xué)指標(biāo)和物理指標(biāo)加以控制和評定?；瘜W(xué)指標(biāo)主要控制水泥中有害物質(zhì)的化學(xué)成分不超過一定限量。水泥物理指標(biāo)主要是保證水泥具有一定的物理力學(xué)性能，滿足水泥使用要求，保證工程質(zhì)量；水泥標(biāo)號是根據(jù)水泥強(qiáng)度等級的高低來劃分水泥產(chǎn)品質(zhì)量的等級。硅酸鹽水泥技術(shù)指標(biāo)主要有不溶物、燒失量、細(xì)度、凝結(jié)時間、安定性、氧化鎂、三氧化硫、堿氯離子及強(qiáng)度指標(biāo)10項(xiàng)。水泥技術(shù)要求（化學(xué)指標(biāo)）不溶物與燒失量不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理，不能被溶解的殘留物。主要成分是結(jié)晶二氧化硅，其次是堿含量，它屬于水泥中非活性組分之一。燒失量是指水泥在950-1000℃高溫下燃燒失去的百分?jǐn)?shù)。三氧化硫：水泥中的三氧化硫主要是生產(chǎn)水泥時為了調(diào)節(jié)凝結(jié)時間加石膏而帶入的。三氧化硫過高使水泥強(qiáng)度下降、溫漲率上升、硬化后水泥的體積膨脹，甚至結(jié)構(gòu)破壞，因此規(guī)定水泥中三氧化硫含量不得超過3.5%堿：水泥混凝土中的堿骨料反應(yīng)與混凝土中拌合物的總堿量、骨料的活性程度及混凝土的使用環(huán)境有關(guān)，為了防止堿骨料反應(yīng)，不同的混凝土配比、不同的使用環(huán)境對水泥堿含量的要求也不一樣，因此標(biāo)準(zhǔn)中將堿定為任選要求，以鉀鈉當(dāng)量計(jì)的堿含量不大于0.60%游離氧化鈣：水泥中如果游離氧化鈣過高，將造成水泥混凝土體積膨脹而使結(jié)構(gòu)破壞。氧化鎂：水泥中氧化鎂過高時，由于其緩慢的水化和體積膨脹效應(yīng)也可使水泥硬化結(jié)構(gòu)破壞。氯離子：硅酸鹽水泥技術(shù)要求（物理指標(biāo)）凝結(jié)時間：是水泥從加水開始到失去流動性所需要的時間，分為初凝時間和終凝時間兩種。初凝時間是指水泥加水拌和到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去塑性的時間；終凝時間是指水泥加水到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全失去塑性的時間。安定性：是指水泥硬化后體積變化的均勻性，安定性是水泥質(zhì)量指標(biāo)中重要的指標(biāo)之一，它直接反映水泥質(zhì)量的好壞。引起水泥安定性不良因素有：熟料中得游離氧化鈣，方鎂石過高或水泥中石膏摻入量過多。強(qiáng)度：細(xì)度：即水泥的粗細(xì)程度。通常用比表面積或篩余數(shù)表示水泥細(xì)度水泥的細(xì)度是表示水泥磨細(xì)的程度或水泥分散度的指標(biāo)水泥細(xì)度的表示方法:1.篩分法（水篩法或干篩法），以其篩余百分?jǐn)?shù)表示2.比表面積法：測試單位每克的水泥粉的總外表面積3.顆粒級配：水泥細(xì)度水泥顆粒的細(xì)度主要分布為：0-85微米其中10微米一下顆粒決定水泥的早起水化速度、1天和3天強(qiáng)度；10-30微米的顆粒決定7-28天強(qiáng)度；大于40-60微米的顆粒水化速度很慢；60微米以上顆?；静黄鹱饔盟嗉?xì)度對水泥性能的影響：1水泥細(xì)度越大，強(qiáng)度越高，但太細(xì)是早期強(qiáng)度增長雖快，但后期可能要下降，且對耐久性不利2.需水性影響3.收縮影響4.經(jīng)濟(jì)型分析凝結(jié)時間初凝：加水到凈漿失去可塑性。終凝：加水到漿體完全失去可塑性。硅酸鹽水泥初凝不得早于45分鐘，終凝不遲于6小時30分鐘，通用水泥終凝不遲于10小時假凝和急凝假凝和急凝的區(qū)別：是否發(fā)熱，能否恢復(fù)塑性凝結(jié)的意義：影響施工的進(jìn)度影響凝結(jié)時間的因素1.礦物組分，C3A越高，凝結(jié)越快2.水泥細(xì)度3.環(huán)境溫、濕度4.緩凝組分：石膏、緩凝劑及促凝劑、礦物摻合料水泥的安定性安定性：是指水泥硬化后體積變化的均勻性，安定性是水泥質(zhì)量指標(biāo)中重要的指標(biāo)之一，它直接反映水泥質(zhì)量的好壞。引起水泥安定性不良因素有：熟料中得游離氧化鈣，方鎂石過高或水泥中石膏摻入量過多安定性對工程質(zhì)量的影響影響水泥安定性的因素：

f-CaOMgOSO3水泥的強(qiáng)度與標(biāo)號水泥強(qiáng)度是硬化后的水泥石承受外力破壞的能力抗壓強(qiáng)度：水泥硬化后承受壓縮破壞時的最大應(yīng)力?？拐蹚?qiáng)度：水泥硬化后承受彎曲破壞時的最大應(yīng)力影響水泥強(qiáng)度的因素1.水泥細(xì)度2.水灰比3.礦物組分：C3S早強(qiáng)與后強(qiáng)都高，而C2S早強(qiáng)較低，后期增長快，一年后可超過C3S，C4AF和C3A早強(qiáng)都較高，但后期無增長4環(huán)境條件水泥的其他物理性能密度和容重需水性體積安定性水化熱耐磨性耐久性密度和容重密度指物料在沒有空隙的狀態(tài)下，單位體積的重量，以克/立方厘米表示。水泥密度的范圍普通硅酸鹽水泥3.05—3.2復(fù)合硅酸鹽水泥2.7---3.1水泥容重是物料在自然狀態(tài)下單位體積的重量，通常用公斤/立升或克/立升表示。水泥容重一般為800-1300.水泥容重用來設(shè)計(jì)混凝土配比和設(shè)計(jì)庫容需水性（稠度、流動度)水泥使用時，需要加入一定量的水來滿足水泥水化、凝結(jié)、硬化的需要和施工中凈漿、砂漿、混凝土具有流動性的需要；稠度和流動度是表示水泥需水性大小的參數(shù)，稠度用于凈漿，流動度用于砂漿和混凝土。二者都以占水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。其他條件相同的條件下，需水量越低，水泥石質(zhì)量越好需水量：將水泥與水拌成標(biāo)準(zhǔn)稠度狀態(tài)下的加水量。水的作用：滿足水化和工作的需要。影響需水性的因素

1.細(xì)度2.礦物組分：C3A-----C3S-----C4AF-----C2S凈漿---稠度砂漿----流動度砼-----塌落度泌水性與保水性水泥漿保留水分的能力成為保水性；水泥漿析出水分的性能成為泌水性或析水性。在拌制水泥漿以及砂漿、砼時，為保證必要的和易性，往往加入比標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量多的水。由于水泥自重的原因下沉，而余水則向上析出，從而使?jié){體分層，影響強(qiáng)度及耐久性。這一現(xiàn)象即稱為泌水性，與之有關(guān)的是保水性：此時余水不會析出，但當(dāng)在真空抽吸時能析出，這種現(xiàn)象稱為保水性減少泌水性的措施：

1.增加水泥細(xì)度2.增加C3A含量3.摻入混合材在工程中應(yīng)杜絕的現(xiàn)象：

1.砌筑砂漿要求保水性好，決不能泌水，否則砌體很快吸收漿體中的水分，從而降低砂漿的塑性和粘結(jié)性，影響砌體的整體性2.離心法生產(chǎn)砼制品時，不能用泌水性大的水泥。

水化熱水泥水化時會產(chǎn)生放熱放應(yīng)，所放出的熱量稱為：水化熱。水化放熱和放熱速度隊(duì)砼質(zhì)量都有影響，在制備大體積混凝土?xí)r，構(gòu)筑物內(nèi)外的溫度差會產(chǎn)生有害的內(nèi)應(yīng)力，嚴(yán)重?fù)p害結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命。影響水化熱的因素：水泥的礦物組成和混合材的品種及摻量。消除水化熱不利影響措施：低熱水泥、冷卻導(dǎo)流澆注溫度、養(yǎng)護(hù)等。耐磨性砼路面對耐磨性有要求影響耐磨性的因素耐久性抗凍性：在嚴(yán)寒地區(qū)（季節(jié))使用水泥，水泥混凝土抵御凍融循環(huán)破壞的性能?？?jié)B性：水泥混凝土抵抗水的滲透的性能干縮性：在干燥環(huán)境下，水泥混凝土硬化后體積會發(fā)生收縮，如果收縮過大，會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋，破壞耐久性耐熱性耐腐蝕性硅酸鹽水泥主要性能及使用范圍硅酸鹽水泥的主要性能：凝結(jié)時間較短，水化時放熱集中快硬、早強(qiáng)，硬化速度與早期強(qiáng)度高抗凍性好，耐磨能力強(qiáng)水化熱較大硅酸鹽水泥的適用使用范圍：適用于：1.配制高強(qiáng)混凝土2.預(yù)制品3.道路、低溫施工工程不適用于1.大體積混凝土2.地下工程普通硅酸鹽水泥的性能及適用范圍普通硅酸鹽水泥的主要性能與硅酸鹽水泥相似普通硅酸鹽水泥的適用范圍：適應(yīng)性較強(qiáng)，無特殊要求的工程都可以使用復(fù)合硅酸鹽水泥的性能及適用范圍復(fù)合硅酸鹽水泥主要性能：具有較好的和易性較好的抗?jié)B性較低的水化熱早期強(qiáng)度發(fā)展類似普通水泥后期強(qiáng)度增長慢復(fù)合硅酸鹽水泥的使用范圍適用于：地下工程大體積混凝土工程一般工業(yè)與民用建筑不適用于：需要早強(qiáng)和受凍融化干濕交替的工硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程---兩磨一燒生料粉磨：石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料與少量校正原料經(jīng)破碎后，按一定比例配合、磨細(xì)，并制備成成分合適、質(zhì)量均勻的生料。熟料煅燒：生料在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料。水泥粉磨：熟料加入適量的石膏和混合材，共同磨細(xì)成為水泥。硅酸鹽水泥熟料組成一熟料的礦物組成礦物名稱縮寫符號含量硅酸三鈣C3S50-60%(強(qiáng)度高硅酸二鈣C2S15-32%（強(qiáng)度較高鋁酸三鈣C3A3-11%（凝結(jié)快）鐵鋁酸四鈣C4AF8-18%（耐磨耐蝕)二熟料的化學(xué)成分

CaO62-67%SiO220-24%Al2O34-7%Fe2O32.5-6%硅酸鹽水泥熟料率值率值：水泥熟料中各氧化物之間的相對含量的